4、内质网的功能
ER为细胞内各种生化过程的进行，为细胞代谢创造了极为理想的环境。它不仅对细胞有机械支持，物质交换和物质运输作用，而且它的重要功能还在于Pr的合成、修饰与加工、新生多肽的折叠与装配方面，以及与脂类的合成、解毒作用等。
（1）蛋白质的合成、加工与转运
O-连接的糖基化（O-linked glycosylation）：与Ser、Thr和Hyp的OH连接，连接的糖为半乳糖或N-乙酰半乳糖胺，在高尔基体上进行O-连接的糖基化。
N-连接的糖基化（N-linked glycosylation）：与天冬酰胺残基的NH2连接，糖为N-乙酰葡糖胺。 新生肽链的折叠与装配：
（二）高尔基体的形态结构与功能
高尔基体（Golgi body）又称高尔基器(Golgi apparatus)或高尔基复合体(Golgi complex） 3、高尔基体的功能
（1）参与细胞的分泌活动：负责对细胞合成的蛋白质进行加工，分类，并运出，其过程是rER上合成蛋白质→进入ER腔→以出芽形成囊泡→进入CGN→在medial Gdgi中加工→在TGN形成囊泡→囊泡与质膜融合、排出。 （2）蛋白质的糖基化及其修饰：糖基的作用是标志和影响多肽的构象、增强蛋白质的稳定性。O－连接的寡糖糖Pr是指这些蛋白质的酪氨酸、丝氨酸、苏氨酸残基侧链的-OH基团与寡糖共价结合、糖基化。而N－连接的寡糖糖Pr的合成开始是在ER腔内，完成糖Pr的合成是在高尔基器内。
（3）蛋白酶的水解和其它加工过程：切除原蛋白两端的部分序列；分解前体；具组织特异性的蛋白质加工。如将蛋白质N端或C端切除，成为有活性的物质（胰岛素C端）或将含有多个相同氨基序列的前体水解为有活性的多肽，如神经肽。
（4）G与细胞内的膜泡运输：胞吞与胞吐均与之有关；运输到胞内特定部位或细胞器的物质也大多与高尔基体有关，因此，高尔基体在进行着膜转化的功能，在内质网上合成的新膜转移至高尔基体后，经过修饰和加工，形成运输泡与质膜融合，使新形成的膜整合到质膜上。在膜流中起梳纽作用。 （5）其它功能： 参与形成溶酶体； 参与植物细胞壁的形成；
合成植物细胞壁中的纤维素和果胶质。
此外，G在精细胞发育中与顶体形成有关。有人认为G与原生动物的伸缩泡是同源的；多鞭毛虫的附基体相当于G。 （三）溶酶体的形态结构与功能
溶酶体（lysosome）是单层膜包围的，含有各种酸性水解酶类的囊泡状细胞器。 2、溶酶体的功能
（1）清除无用的生物大分子、衰老的细胞器及衰老损伤和死亡的细胞。如许多生物大分子的半衰期只有几小时至几天，肝细胞中线粒体的平均寿命约10天左右。
（2）防御功能。如巨噬细胞可吞入病原体，在溶酶体中将病原体杀死和降解。 （3）其它重要的生理功能：
①细胞内的消化作用；②参与分泌过程的调节；③涉及细胞凋亡：凋亡小体被巨噬细胞吞噬并消化；④特化为精子顶体。
三、细胞内蛋白质的分选与膜泡运输 （一）信号假说与蛋白质分选信号 (二)蛋白质分选运输的途径 蛋白质的分选大体分为两条途径：
（1）翻译后转运：线粒体、叶绿体、过氧化物酶体、细胞核等所需。
（2）共翻译转运：边合成边转入粗面内质网腔，经高尔基体加工包装运至溶酶体、细胞质膜、胞外等。 从转运的方式来看，可分为4类：
1、跨膜运输（transmembrane transport）：蛋白质通过跨膜通道进入目的地。如细胞质中合成的蛋白质在信号序列的引导下，进入ER；进入线粒体、叶绿体和过氧化物酶体，都是通过膜上的蛋白质转运体（转位因子），以解折叠的线性分子进入。
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2、膜泡运输（vesicular transport）：蛋白质被选择性地包装成运输小泡，定向转运到靶细胞器。转运小泡从一个区室的内部间隙（或称“腔”）装载蛋白质，从膜上长出并离开。这些小泡然后通过膜融合把所装的蛋白质卸到第二个区室中去，在这个过程中膜脂和膜蛋白也从第一区室转到第二区室。如内质网向高尔基体的蛋白质运输，高尔基体分泌形成溶酶体，细胞摄入某些营养物质或激素。
3、门控运输（gated transport）：如核孔可以选择性的主动运输大分子物质和RNP复合体，并且允许小分子物质自由进出细胞核。有人认为通过植物细胞胞间连丝的蛋白也属于这类。 4、细胞质基质中的蛋白质转运
涉及细胞骨架系统，具体方式了解不多。
这几种运输机制都涉及信号序列的引导和靶细胞器上受体蛋白的识别。也需要细胞提供能量。 （三）膜泡运输
目前已知三类具有代表性的外被蛋白，即：网格蛋白（clathrin）、COPI和COPII。
网格蛋白有被小泡介导蛋白从高尔基体向质膜、胞内体、溶酶体和植物液泡的运输；也负责质膜蛋白向胞内体的转运。 COPI有被小泡负责回收、转运内质网逃逸蛋白从高尔基体返回内质网。 COPII有被小泡负责从内质网到高尔基体的蛋白转运。
胞内膜泡运输沿微管或微丝运行，动力来自马达蛋白（motor proteins）。与膜泡运输有关的马达蛋白有3类：一类是动力蛋白（dynein），可向微管负端移动；另一类为驱动蛋白（kinesin），可牵引物质向微管的正端移动；第三类是肌球蛋白(myosin)，可向微丝的正极运动。在马达蛋白的作用下，可将膜泡转运到特定的区域。 1、细胞通讯的方式：
①通过分泌化学信号进行相互通讯；通讯距离可短至几微米也可以长至数米。 ②细胞间直接接触，通过与质膜结合的信号分子影响其它细胞。 ③细胞间形成缝隙连接。
生物细胞所接受的信号既可以是物理信号(光、热、电流)，也可以是化学信号，但是，在有机体间和细胞间的通讯中最广泛的信号是化学信号。 （二）信号转导系统及其特性
1、信号转导系统的基本组成与信号蛋白 信号途径的组成分4步：
①细胞通过特异性受体识别胞外信号分子； ②信号跨膜转导；
③通过胞内级联反应实现信号放大，并终致细胞活性改变； ④由于信号分子失活，细胞反应终止或下调 三、G蛋白耦联受体介导的信号转导 （一）G蛋白耦联受体的结构与激活
（二）G蛋白耦联受体所介导的细胞信号通路 主要包括：cAMP信号通路和磷脂酰肌醇信号通路。 3、G蛋白耦联受体介导离子通道的调控 （1）离子通道偶联受体及其信号转导 （2）其它G蛋白偶联型受体 第九章细胞骨架
狭义的细胞骨架指细胞质骨架，包括微丝、微管和中间丝。
广义的细胞骨架包括细胞核骨架、细胞质骨架、细胞膜骨架和细胞外基质 3、影响微丝组装的特异性药物：
细胞松驰素（cytochalasins）；鬼笔环肽(philoidin) （三）微丝的功能
①细胞形状支撑与形态建成。如微绒毛，N轴突的形成，N板形成N沟等。
②细胞内的转运or运动。如N中慢速轴浆转运的成分；肌肉收缩；胞质环流运动；胞质分裂。 ③细胞的迁移运动。如阿米巴运动、变皱膜运动等。
④信息传递：有些微丝结合蛋白，如纽蛋白等是蛋白激酶及癌基因产物的作用底物；MF的破坏可抑制多种生长因子
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所诱导的DNA合成的启动。 二、微管（microtubule，MT）
微管在细胞中的三种存在形式：单管、二联管和三联管。 研究微管的特异性药物：
秋水仙素（colchicine）可阻断微管蛋白装配成微管。
紫杉酚（taxol）促进微管装配，并使已形成的微管稳定，重水（D2O）亦如此 微管与以下的一些功能联系在一起：（功能）
（1）支架作用，形成和保持细胞的形状；（2）细胞的运动； （3）细胞分裂时，中心粒和染色体的移动；细胞板的形成； （4）细胞内运输和细胞分泌及信息传递；（5）构成细胞壁。 第十章细胞核与染色体
（三）染色质蛋白：组蛋白、非组蛋白
组蛋白是其基本的结构蛋白，泳分五种成分，即H1、H2A、H2B、H3、H4。其中，H1具有一定的种属特异性，H2A、H2B、H3和H4的保守性很强。
非组蛋白：是指染色体上与特异DNA序列相结合的蛋白，故又称序列特异性DNA结合蛋白。 （三）核纤层（nuclear lamina）：
又称核层，是位于核内膜之下的高电子密度的蛋白质层。与核内膜紧密结合，其厚薄随细胞不同，一般为30～100nm。 核纤层的功能：
①为核膜提供支架，尤其是核纤层的外层与维持核孔的位置和核被膜的形状有关。
②提供了间期染色质（异染色质）在核周边锚定的位点，维持和稳定间期染色质高度有序的结构。核纤层磷酸化时，核膜崩解；去磷酸化时，核膜重建。 三、染色体
根据着丝粒的位置将染色体分为4类：
①中着丝粒染色体②亚中着丝粒染色体③亚端着丝粒染色体④端着丝粒染色体。 .1、着丝粒与动粒
着丝粒（centromere）和动粒（又称着丝点）（kinetochore）是两个不同的概念，前者指中期染色单体相互联系在一起的特殊部位，后者指主缢痕处两个染色单体外侧表层部位的特殊结构，它与仿锤丝微管相接触。
着丝粒含3个结构域，即：着丝点结构域（kinetochore domain）、中心结构域（central domain）和配对结构域（paring domain）。
2、染色体各部的主要结构：①着丝粒（centromere）与动粒（又称着丝点,kinetochore），连接两个染色单体，并将染色单体分为两臂：短臂和长臂。由于着丝粒区浅染色内缢，所以也叫主缢痕。②次缢痕（secondary constriction），除主缢痕外，在染色体上其他的浅染缢缩部位称次缢痕。③核仁组织区（nucleolar organizing region,NOR），常位于次缢痕，是rRNA基因所在部位（5SrRNA基因除外），与间期细胞核仁形成有关。④随体（satellite）指位于染色体末端的球形染色体节段，通过次缢痕区与染色体主体部分相连。⑤端粒（telomere）是染色体两个端部特化结构。端粒的生物学作用在于维持染色体的完整性和个体性（P345-3
、在细胞世代中确保染色体的复制和稳定遗传，染色体起码应具有三种功能元件：①一个DNA复制起点，②一个着丝粒，③两个端粒 核小体的结构特点：
1、每个核小体单位包括200bp左右的DNA超螺旋和一个组蛋白八聚体以及一个分子的组蛋白H1 。 2、组蛋白八聚体由4个二聚体组成，包括两个H2A?¤H2B和两个H3?¤H4 （P327，LR7，。 3、146bp的DNA分子超螺旋盘绕组蛋白八聚体1.75圈（P327，LR5，W1）。 4、两个相邻核小体之间以连接DNA相连，典型长约60bp （P327，LR3，W1）。
5、组蛋白与DNA之间的相互作用主要是结构性的，基本不依赖于核苷酸的特异序（P327，。 6、核小体沿DNA的定位受不同因素的影响（P328，LR6，W1）。 核型与带型
核型（karyotype）：是细胞分裂中期染色体特征的总和，包括染色体的数目、大小和形态特征等方面
一类是产生的染色带分布在整个染色体的长度上如：G（显示的是染色体上富含AT的区域）、Q和R带，另一类是局
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部性的显带，它只能使少数特定的区域显带，如C、T和N带等。 四、核仁
（一）核仁的超微结构
①纤维中心(fibrillar centers，FC)：②致密纤维组分(dense fibrillar component，DFC)：③颗粒组分(granular component，GC)：
二）核仁的功能
与核糖体的发生密切相关，包括rRNA的合成、加工和核糖体亚单位的装配。 核糖体上具有一系列与蛋白质合成有关的结合位点与催化位点：
1.与mRNA的结合位点；2.氨酰基位点，又称A位点；3.肽酰基位点，又称P位点； 4.释放tRNA的结合位点，E位点(exit site)；5.延伸因子EF-G的结合位点； 6.肽酰转移酶的催化位点：催化A位和P位氨基酸间形成肽键； 7.与蛋白质合成有关的其它起始因子、延伸因子和终止因子的结合位点 多聚核糖体的生物学意义：
细胞内各种多肽的合成，不论其分子量的大小或是mRNA的长短如何，单位时间内所合成的多肽分子数目都大体相等。 以多聚核糖体的形式进行多肽合成，对mRNA的利用及对其浓度的调控更为经济和有效。 （四）细胞周期同步化
1、自然同步化：（1）多核体（2）某些水生动物的受精卵（3）增殖抑制解除后的同步分裂 2、人工同步化：（1）选择同步化（2）诱导同步化 （一）有丝分裂（流程） 1、前期
前期的主要事件是：①染色质凝缩，②分裂极确立与纺锤体开始形成，③核仁解体，④核膜消失。 2、前中期
指由核膜解体到染色体排列到赤道面(equatorial plane)这一阶段。
纺锤体微管向细胞内部侵入，与染色体的着丝点结合。着丝点处的马达分子使染色体向微管的负端移动。 3、中期
指从染色体排列到赤道面上，到姊妹染色单体开始分向两极的一段时间，纵向观动物染色体呈辐射状排列。染色体两边的牵引力就像拔河一样达到平衡。 4、后期
指姊妹染色单体分开并移向两极的时期，当子染色体到达两极后，标志这一时期结束。
后期可以分为两个方面：①后期A：指染色体向两极移动的过程②后期B：指两极间距离拉大的过程 5、末期
末期是从子染色体到达两极，至形成两个新细胞为止的时期。末期涉及子核的形成和胞质分裂两个方面。（1）子核的形成（2）胞质分裂
第十五章细胞社会的联系：细胞连接、细胞粘着和细胞外基质
（一）封闭连接（occluding junction）
也称闭锁连接或不通透连接（impermeable junction）。除机械连系外，起封闭C间隙的作用，阻止溶液中的分子沿细胞间隙渗入体内。
（二）锚定连接（anchoring junction）
将相邻C的骨架系统或细胞与基质相连，使相关的C群作为一个结构单位来执行功能。
1、桥粒(desmosome)与半桥粒（hemidesmosome）桥粒所在处相邻C的质膜间存在30nm的间隙。在质膜下胞质中有一由蛋白质构成的、厚度15-20nm的盘状致密斑（胞质板cytoplasmic plaque)，相邻两细胞的致密斑由跨膜的钙粘蛋白连接。胞质中由中等纤维汇聚在胞质板，并反折成绊。
2、黏合带（adhesion belt）与黏合斑（focal contact）：黏合带也称带状桥粒(belt desmosome)在上皮层围绕着每一个上皮C形成的连接带。其位置最靠近C顶部，位于紧密连接的基侧；其结构类似桥粒，不同的是胞质板不明显，张力纤维的化学组成不是中等纤维而代之以肌动Pr丝沿带走行；质膜间隙15-20 nm。 黏合斑是肌动蛋白纤维与细胞外基质之间的连接方式。
（三）通讯连接(communicating junction):为小分子在相邻细胞间自由通过提供可调节的通道。
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1、间隙连接(gap junction)：是最普遍的C连接。广泛分布于动物界的几乎所有各种器官组织中。 2、胞间连丝（plasmodesmata）
高等植物细胞之间的通讯联络。直径20-40nm的管状结构。 3、化学突触(chemical synapse)：
由前突触C分泌化学信息物质(N递质)，经扩散穿过突触缝隙而对后突触C施以信号。 2、细胞黏着分子（cell adhesion molecule，CAM）
是参与细胞与细胞之间及细胞与细胞外基质之间相互作用的分子。可大致分为五类：钙粘素、选择素、免疫球蛋白超家族、整联蛋白及透明质酸粘素（即质膜整合的蛋白聚糖）。 多数细胞粘附分子依赖二价阳离子，Ca2+，Mg2+。 三、细胞外基质（extracellular matrix）
由细胞产生并分泌到C外，沉着于C周围的均匀而无显微结构的物质。为复杂的Pr多糖混合物 (一)胶原（collagen） (二)糖胺聚糖及蛋白聚糖
(三)层粘连蛋白和纤连蛋白(laminin &fibronectin) (四)弹性蛋白(elastin) (五)植物细胞壁(cell wall)
主要成分：纤维素、半纤维素、果胶质、伸展蛋白和蛋白聚糖。不仅起支持与保护作用，某些寡聚糖具有信号分子作用。
细胞生物学习题
第一章 绪论
A型题:
1.世界上第一个在显微镜下看到活细胞的人是A.Robert Hooke B.LeeUwen hoke C.Mendel D.Golgi E.Brown 2.生命活动的基本结构和功能单位是A.细胞核B.细胞膜C.细胞器D.细胞质E.细胞 3.细胞学说不包括的内容
A.细胞是生命活动的基本结构和功能单位 B.多细胞生物是从单细胞生物发育而来 C.细胞的增殖方式都是有丝分裂
D.细胞在结构和功能上有共同的规律 E.细胞只能来自于细胞
4.医学细胞学的研究对象是A.人体整体B.人体组织C.人体器官D.人体细胞E.人体系统
5.被誉为十九世纪自然科学三大发现之一的是A.中心法则B.基因学说C.半保留复制D.细胞学说E.双螺旋结构模型 6.由非细胞原始生命演化为细胞生物的转变中首先出现的是A.细胞膜B.细胞核C.细胞器D.核仁E.内质网 7.在分类学上，病毒属于A.原核细胞B.真核细胞C.多种细胞生物D.共生生物E.非细胞结构生物 8.目前发现的最小的细胞是A.细菌B.双线菌C.支原体D.绿藻E.立克次氏体
9.原核细胞和真核细胞都具有的细胞器是A.中心体B.线粒体C.核糖体D.高尔基复合体E.溶酶体 10.一个原核细胞的染色体含有
A.一条DNA并与RNA、组蛋白结合在一起 B.一条DNA与组蛋白结合在一起
C.一条DNA不与RNA、组蛋白结合在一起 D.一条以上裸露的DNA
E.一条以上裸露的DNA与RNA结合在一起
11.细胞内的遗传信息主要贮存在A.DNA B.rRNA C.mRNA D.ATP E.tRNA
12.AMP与dCMP在化学组成上的区别A.磷酸不同B.戊糖不同C.碱基不同D.戊糖、碱基不同E.磷酸、戊糖不同 13.原核细胞不能完成的生理、生化作用A.细胞的生长和运动B.蛋白质合成C.糖酵解D.有丝分裂E.遗传物质的复制 14.构成蛋白质的基本单位是A.氨基酸B.核苷酸C.脂肪酸D.磷酸E.乳酸
15.维持蛋白质二级结构的化学键是A.肽键B.氢键C.离子键D.二硫键E.疏水键
16.处于等电点状态的氨基酸在水溶液中带什么电荷A.正电荷B.负电荷C.两性电解质D.既带正电荷，也带负电荷E.不带电荷
17.组成核苷酸的糖是A.葡萄糖B.半乳糖C.戊糖D.蔗糖E.甘露糖
18.哪种核苷酸不是RNA的组成成分A.TMP B.AMP C.GMP D.CMP E.UMP
19.在DNA链中连接两种单核苷酸的化学键是A.磷酸二酯键B.高能磷酸键C.酯键D.氢键E.二硫键
20.DNA双螺旋结构的发现者是A.Robert Hook B.Crick C.Flemming D.Watson和Crick E.Schleiden和Schwan B型题：
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